CN211213848U - 一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗用品领域，尤其涉及一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴。电子创可贴的组成主要包括固定胶布、柔性锌离子电池、吸水垫、导电布、离型纸和敷料。其中，柔性锌离子电池内部的正极和负极均各有一侧延伸出包装膜，作为极耳与导电布直接接触连接，形成人体可适应的微电流，均匀分布导电布上。本实用新型的电子创可贴与相应敷料作用于人体伤口处，增加人体对敷料药物的吸收，抑制伤口细菌的生长，更进一步地加速伤口的痊愈。此外，本实用新型使用的柔性锌离子电池，其组成为水系体系，以及高安全、高能量、低污染、低成本的特点，可直接作用人体表面，将其他体系柔性电池对人体有潜在伤害危险的可能性减少至最小。

Description

一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴

技术领域

本实用新型涉及医疗用品领域，特别涉及一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴。

背景技术

创可贴，又名“止血膏药”、“苯扎氯氨贴”。它是当今人们在生活中受到一些小创伤后，最常用的一种止血外科用药。传统的创可贴仅由平布胶布和吸水垫组成，一些生产方会在此基础上，在吸水垫或纱条内加入药物，能促进伤口在短时间内愈合。但创可贴外层透气性能不佳，会影响伤口或伤口周围的透气程度，加剧伤口被细菌感染的程度，因此这种传统的创可贴使用时间不宜过长，抗菌能力也受到限制。

因此，开发一种能够在短时间内快速促进伤口愈合，更大程度地发挥药物的功效，有效抑制伤口在创可贴包覆期间产生的细菌的创可贴，显得尤其重要。据报道，有研究人员利用微电流刺激加速伤口的愈合。在微电流的刺激下，形成的电场与敷料会破坏细菌在伤口表面形成的细菌生物膜，还可防止未来出现新的生物膜感染，独自对抗细菌，且增强其他敷料药物的功效，以加速伤口的愈合。在此理论的基础上，我们引入无毒、无害、稳定、安全的柔性锌离子电池，将其制作成适合置入创可贴的形状尺寸，结合抗菌能力强的导电布，利用微电流促进伤口愈合的原理，将这一类电子创可贴转化为更广泛、更安全、更廉价的产品造福社会。

锌离子电池是一种新型绿色环保的电池，因其采用的水系电解液具有无毒、无害、生物相容性强、安全等特点，使得锌离子电池成为能够亲近人体使用的电池产品；同时，锌离子电池的电解液和正负极原料在自然界中广泛稳定地存在，价格低廉，使用性能表现良好，因而成为了当下电池研究发展的新方向。

柔性电池因其可弯曲、可折叠的外貌特点，是当下经常使用于有柔性需求设备的电池类型，特别是可以满足人体贴合的需求。但是，若是其他电池体系制作出的柔性电池，例如锂离子电池，因其部分体系的电解液呈强酸性，在柔性电池使用过程中有漏液导致爆炸，灼伤人体的风险，其内部材料与人体接触后会造成无法挽回的影响。而锌离子电池的安全性能，以及其较高的能量密度和库伦效率，成为了首选的柔性电池应用体系。

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种柔性锌离子电池的电子创可贴，其利用柔性锌离子电池的水系体系，以及其高安全、高能量、低污染、低成本的特点，作为储能电源置于创可贴夹层内。通过柔性锌离子电池与导电布连接通电，电流与敷料对覆盖伤口产生人体可适应的微刺激，加速伤口的痊愈。电子创可贴使用过后，可直接作为生活垃圾进行处理回收，无需将柔性锌离子电池单独取出进行回收。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴，其采用柔性锌离子电池的水系体系，以及其高安全、高能量、低污染、低成本的特点，作为储能电源置入电子创可贴夹层内部。通过柔性锌离子电池与导电布连接通电，产生微电流，微电流与敷料对伤口产生人体可适应的微刺激，这种刺激可以增加敷料药物的吸收，抑制细菌的生长，更进一步地加速伤口的痊愈。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴，其组成包括：固定胶布、柔性锌离子电池、吸水垫、导电布、离型纸和敷料。所述固定胶布为最外层，所述导电布按序将所述柔性锌离子电池和所述吸水垫包覆后，固定于所述固定胶布中央，再将所述敷料覆于所述导电布上。

优选地，所述柔性锌离子电池作为微电流电源，通过与所述固定胶布粘结和串联所述导电布，提供微电流。基于人体在在携带创伤时，其电阻相对未受伤时有所下降，因此所述柔性锌离子电池必须同时满足以下数据范围：电流范围在30μA到4000μA之间，电压范围在0.8V 到1.7V之间。该两组数据处于人体可接受的安全电压和安全电流的范围之内。

优选地，所述柔性锌离子电池结构包括：包装膜、正极、电解质隔膜和负极。其中所述正极和所述负极均各有一侧延伸至包装膜外部，作为极耳与所述导电布直接接触连接，将形成的微电流电势均匀分布在所述导电布上。

优选地，所述包装膜通过真空封装的方式，将所述正极、所述电解质隔膜和所述负极依次以三明治结构组装，形成所述柔性锌离子电池整体。

优选地，所述负极包括以锌元素或碳元素为主的物质和添加剂，添加剂包括导电剂和粘结剂；所述正极包括锰氧化物或元素M掺杂的锰氧化物和添加剂，所述元素M为Li、Cu、Mg、Al、Co、Ca、Ba、 V、Zn、Pb、Bi、Nb、Cr、La、C、N、F离子中的一种或几种，添加剂包括导电剂和粘结剂。两者均使用涂布方式加工成片状，裁剪成合适大小后进入随后的制作工序。

优选地，所述电解质隔膜包括隔膜和电解质，所述隔膜可为浆层纸、Ni-Zn隔膜、玻璃纤维隔膜、磺化隔膜、无尘纸、多孔聚烯烃隔膜和滤纸的一种。所述电解质附着于隔膜内，经处理形成凝胶态，其包括溶剂和溶质，所述溶剂为水，所述溶质包括可溶性锌盐和锰盐，溶质中的可溶性锌盐和锰盐为温和的盐溶液，即使所述锌离子电池破损，所述电解质泄露，也不会对人体部位造成伤害，直接擦拭去除即可。

优选地，所述包装膜用于密封所述柔性锌离子电池，将所述正极、电解质隔膜和负极包覆在两片所述包装膜内，通过真空封装的方式进行封装。所述包装膜形状不仅限于方形，以方便内置于所述电子创可贴的形状作为优先加工形状。所述包装膜的材料可以是但不局限于以下材料：铝塑复合膜、钢塑复合膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸二乙酯膜。

优选地，所述固定胶布材料可以是常用的医用胶布材料，包括无纺布、聚氨酯复合膜基材、弹性布，也可以是上述材料的组合。所述固定胶布上层涂敷医用压敏胶，用于接触、连接所述柔性锌离子电池、所述导电布、所述固定胶布上层部分和人体皮肤部分。其形状不仅限于方形，可按照伤口尺寸对其裁剪。

优选地，所述吸水垫材料包括粘胶纤维、涤纶纤维构成，其外层外敷聚乙烯网格隔离膜。其装置于所述柔性锌离子电池和所述导电布中间。其作用包括使所述电子创可贴透气，防止人体感染；人体若渗透出血液，或是周围环境生成水份，所述吸水垫也可起到吸收作用。

优选地，所述导电布的材料可为银纤维、铜纤维、钢丝纤维、碳纤维、碳浆丝印无纺布、镀银无纺布和石墨烯无纺布，或是上述材料的任意组合形成的导电布。所述导电布可裁剪成相应所需尺寸后，利用打孔机在导电布上均匀打出至少1个，直径范围在0.01到10mm的孔洞，使该部分与伤口接触时保证透气不封闭。随后包覆所述吸水垫和所述柔性锌离子电池，所述柔性锌离子电池的延伸极片在与所述导电布接触后，可直接产生微电流，作用于人体伤口处。

优选地，为了所述柔性锌离子电池不与所述导电布接触产生微电流，消耗所述柔性锌离子电池能量，在所述导电布、所述正极或所述负极延伸极片中间穿插所述离型纸，以隔离所述柔性锌离子电池和所述导电布两者不进行工作。所述离型纸不仅可帮助所述电子创可贴在使用前起到绝缘作用，还可覆盖包装所述固定胶布上的医用压敏胶。

优选地，所述敷料可以在加工生产过程中覆于所述导电布上层，再使用所述离型纸包覆，以隔绝外部对所述敷料的污染；所述敷料还可根据使用者的需要，将不同类型的药物按需覆于所述导电布上，再粘合至人体。

相对于现有技术，本实用新型至少具有以下优势：

(1)本实用新型提供的电子创可贴，在创可贴内植入电源，产生一定范围内人体可承受的安全电流和安全电压，在导电布上形成微电流。在微电流的作用下，细菌上生成的生物膜被破坏，与人体产生过氧化氢电极，使得蛋白质变性，细菌也会因营养缺失而死去。电子创可贴上的敷料能更容易被人体充分地接触，伤口处细胞和结缔组织能够更好地排列生长，加速伤口的愈合。

(2)本实用新型提供的柔性锌离子电池，其正极、负极、电解质、隔膜和包装膜的原材料，选择种类多，来源广泛易取得；且相比于其他基体的柔性电池，其原料水性绿色环保，可作为生活垃圾直接回收再造；同时也具有腐蚀性弱、生物相容性强的特点，在其出现泄露或其他被破坏的情况下，也不会对人体造成严重伤害。

(3)本实用新型提供的柔性锌离子电池，生产加工方便，且易制作出尺寸轻薄，易调整，具有较好的弯曲性能，因此能够植入创可贴中形成电子创可贴，能够与传统创可贴一样，紧密贴合人体，充分保护人体创伤部位。且柔性锌离子电池循环性能稳定，能够提供人体可适应的微电流和电压，人体不会因为产生的微电流造成不必要的伤害，而是促进伤口的愈合。

(4)本实用新型提供的电子创可贴，其所述导电布通过打孔加工，不仅可与所述柔性锌离子电池连接导电，产生微电流，使人体伤口更加快速地痊愈，阻止伤口附近细菌的再生长；还能令本身不透气的导电布，透过孔洞增强其透气性，使得伤口在恢复过程中与空气接触，有助于血小板凝结，不再为细菌生长提供封闭条件。同时人体若渗透出血液，或是周围环境生成水份，所述吸水垫也可起到吸收作用。

附图说明

图1是本实用新型的截面结构示意图。

图2是本实用新型内部装置的柔性锌离子电池结构截面示意图。

附图标记名称：11-固定胶布 12-柔性锌离子电池 13-吸水垫 14-导电布 15-敷料 16-离型纸 121-正极 122-负极 123-电解质隔膜 124-包装膜 1211-正极极耳 1221-负极极耳

具体实施方案

下面将结合说明书附图，通过实施例来详细描述本实用新型。显然，所述实施例仅为帮助理解本实用新型，不应视作对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实用新型提供了一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴，如图 1所示，电子创可贴包括固定胶布11、柔性锌离子电池12、吸水垫 13、导电布14和敷料15。其中涂敷有医用压敏胶的无纺布作为固定胶布11的材料，单层聚乙烯网格隔离膜覆盖在粘胶纤维上组成吸水垫13，选用碳浆无纺布作为导电布14材料，在布料上均匀打出10 个直径尺寸为1mm的小洞，令电子创可贴体系提供透气功效；随后将柔性锌离子电池12和吸水垫13包覆在内部，其中导电布14有部分需与柔性锌离子12上的延伸部分正极极耳1211和负极极耳1221 与导电布14进行接触导电。离型纸16在电子创可贴使用前夹在正极极耳1211或负极极耳1221与导电布14之间，以起绝缘隔离作用。在导电布上覆芦荟胶作为敷料15，使电子创可贴起到舒缓、镇静和消炎受伤部位的作用。

进一步地，参照图2，该图为实用新型内部装置的柔性锌离子电池结构截面示意图。柔性锌离子电池包括正极121，负极122，电解质隔膜123和包装膜124。其中，正极121材料主要由二氧化锰、粘结剂和导电剂Super-P和乙炔黑组成，负极122材料主要为锌箔，分别使用涂布方式组成片状；配制硫酸锌和硫酸锰混合水溶液，得到电解质溶液，将无尘纸浸入电解质溶液，再经过处理后形成凝胶态电解质隔膜124。将正极121，负极122和电解质隔膜123 以图2所示层状方式组装，包装膜124以聚乙烯膜作为原材料，夹心包装后使用真空封装，组成完整柔性锌离子电池。其中正极121 和负极122应需延伸出部分极片，作为柔性锌离子电池的极耳与导电布14接触。

至此，由上述材料部位构建的电子创可贴，在敷于人体受伤部位后，具有舒缓、镇静和消炎功能，通过连接柔性锌离子电池12，使得该受伤部位能够迅速消炎，缓解症状，且能够阻止因人为或外界感染导致的伤口复发或并发症。

实施例2

本实施例提供一种电子创可贴，与实施例1不同的地方包括：以涂敷有医用压敏胶的聚氨酯复合膜基材为固定胶布11材料，以单层聚乙烯网格隔离膜覆盖的涤纶纤维为吸水垫13材料，以银纤维布作为导电布14材料，打出6个直径为2mm大小的孔洞，以水杨酸甲酯薄荷醇作为敷料15材料，通过实施例1的组装方式形成电子创可贴整体，使用时电子创可贴可对人体炎症部位有减轻阵痛、减缓部位疲劳及炎症的作用。

进一步地，与实施例1不同的方面还有柔性锌离子电池12的原料。其中以二氧化锰、粘结剂和导电剂Super-P和KS-6得到正极121；以超细锌粉、粘结剂和导电剂乙炔黑和KS-6得到负极122；配制硫酸锌和硫酸锰混合水溶液，得到电解质溶液，将浆层纸浸入电解质溶液，再经过处理后形成电解质隔膜123。再以聚丙烯膜作为包装膜124 原材料对柔性锌离子电池12包覆。

实施例3

本实施例提供一种电子创可贴，与实施例1不同的地方包括：以涂敷有医用压敏胶的弹性布为固定胶布11材料，以单层聚乙烯网格隔离膜覆盖的涤纶纤维为吸水垫13材料，以石墨烯无纺布作为导电布14材料，打出12个直径为0.06mm的孔洞，敷料15材料由病患依照自身需求在揭开电子创可贴后直接敷上，通过实施例1的方式制成电子创可贴整体，使用时电子创可贴可对人体生出鸡眼部位有减缓部位炎症，促进鸡眼脱落的作用。

进一步地，与实施例1不同的方面还有柔性锌离子电池12的原料。其中以以碳包覆的二氧化锰、粘结剂和导电剂Super-P和KS-6 得到正极121；以超细锌粉、粘结剂和导电剂乙炔黑和碳纳米管得到负极122；配制硫酸锌和硫酸锰混合水溶液，得到电解质溶液，将多孔聚烯烃隔膜浸入电解质溶液，再经过处理后形成电解质隔膜123。再以聚丙烯膜作为包装膜124原材对柔性锌离子电池12包覆。

以上所述各个实施例采用平行的方式描述，仅为本实用新型的部分实施例，并不用于限制本实用新型。在不脱离本实用新型原理的前提下，对此所作的不需要付出创造性劳动，即可修改、等同替换、改进的其他具体实施例，均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种内置柔性锌离子电池的电子创可贴，其组成包括：固定胶布、柔性锌离子电池、吸水垫、导电布、离型纸和敷料；所述固定胶布为最外层，所述导电布按序将所述柔性锌离子电池和所述吸水垫包覆后，固定于所述固定胶布中央，再将所述敷料覆于所述导电布上；其特征在于：所述电子创可贴内包含的所述柔性锌离子电池包括包装膜、正极、电解质隔膜和负极；所述正极、所述电解质隔膜、所述负极依次以三明治结构组装，所述包装膜上下夹层，通过真空封装成单体电池；其中，所述正极和所述负极两端设置极耳，未被所述吸水垫包覆在内，其与所述固定胶布中间插入所述离型纸，起绝缘作用。

2.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，所述导电布上均匀分布有至少1个，直径范围为0.01mm到10mm的孔洞。

3.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，其中包含的所述柔性锌离子电池内，所述正极和所述负极均各有一侧延伸至包装膜外部，作为极耳与所述导电布直接接触连接，将形成的微电流电势均匀分布在所述导电布上。

4.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，其中包含的所述柔性锌离子电池电流范围在30μA到4000μA之间，电压范围在0.8V到1.7V之间。

5.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，所述固定胶布上层涂敷医用压敏胶，用于接触、连接所述柔性锌离子电池、所述导电布和人体皮肤部分。

6.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，所述吸水垫装置于所述柔性锌离子电池和所述导电布中间，于所述吸水垫外层外敷网格隔离膜。

7.根据权利要求1所述的电子创可贴，其特征在于，在所述导电布、所述正极或所述负极的延伸极片中间穿插所述离型纸，以起绝缘作用。

Images